变压器培训资料(14)---油浸式变压器正常过负荷的计算

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1、油浸式变压器正常过负荷的计算C1 变压器正常过负荷能力    变压器正常过负荷能力，是根据全天的负荷曲线、冷却介质温度以及过负荷前变压器所带的负荷等来确定的。    变压器在运行中的负荷是经常变化的，即负荷曲线有高峰和低谷，在高峰时可能过负荷。当变压器过负荷运行时，绝缘寿命损失将增加，而轻负荷运行时绝缘寿命损失将减小，因此可以相互补偿，不增加变压器寿命损失的过负荷称为正常过负荷。图1～图4的过负荷曲线为正常过负荷，是每天都可以使用的，并不因此缩短变压器的正常使用寿命。    变压器在运行中冷却介质

2、的温度也是变化的，在夏季油温升高，变压器带额定负荷时的绝缘寿命损失将增加，而在冬季油温降低，带额定负荷时的绝缘寿命损失将减小，因此，按当年等值环境温度运行时，变压器绝缘寿命损失冬夏自然补偿，而不降低变压器的正常使用寿命。    变压器根据负荷曲线或过负荷前变压器的负荷值。计算出等效起始负荷系数K1和过负荷倍数K2，按图1～图3的曲线运行。年等值环境温度小于或等于15℃的地区使用15℃的一组曲线，大于15℃小于或等于20℃的地区使用20℃的一组曲线，大于20℃的地区使用25℃的一组曲线。当夏季最高环

3、境温度大于35℃时，应按图4曲线运行。    变压器过负荷运行时，应使用正常寿命损失，并注意绕组最热点温度不超过允许值外，还应考虑到套管、引线、焊接点和分接开关等组件的过负荷能力，和与变压器连接的各种设备如电缆、断路器、隔离开关、电流互感器等的允许过电流能力，根据以上综合考虑和结合我国变压器目前的设计结构，推荐正常过负荷的最大值、油浸自冷、风冷变压器为额定负荷的1.3倍。图1～图4的过负荷曲线就是根据这个原则制定的。因此使用是安全的，并有适当的裕度。载流部分和冷却系统存在缺陷的变压器不应过负荷运行

4、。C2 绕组最热点温度计算公式：    计算公式为        (C1)式中——变压器负荷为K2，运行th后的绕组最热点温度；      ——冷却介质温度；   Δ——额定容量时上层油温升(一般取自然循环55℃)；   Δ——额定容量时绕组最热点温升(假定等于78℃)；      K1——起始负荷系数，K1=起始负荷值/额定容量；      K2——过负荷倍数，K2=过负荷值/额定容量；       d——损耗比，一般取5，d=额定容量时短路损耗空载损耗；       x——计算油温升用的指数(

5、一般取自然循环0.9、强油循环1)；       y——计算最热点温升用的指数(一般取自然循环0.8)；       t——负荷为K2时的运行时间(h)；       c——额定容量时的油空气热时间常数(h，一般取自然循环3h)。C3 负荷曲线简化方法    为了使用图1～图4的过负荷曲线，首先必须把实际变化的日负荷曲线简化为直角曲线，以便求出起始负荷系数K1和过负荷系数K2，方法如图C1所示。 图C1  日负荷曲线图I—实际负荷电流(标么值)；I′1—等效起始负荷(过负荷曲线中的K1值)；I′2

6、—等效过负荷(过负荷曲线中的K2值)；Imax—过负荷最大值；1—等效负荷曲线；2—实际负荷曲线    把变化的负荷电流I，按其所引起的损耗与不变负荷电流引起的损耗在温度上相等效的原则，计算等效负荷I′1。等效起始负荷I′1由负荷曲线中小于额定值的部分组成。等效过负荷I′2由负荷曲线中大于额定值的部分组成，计算公式：                   (C2)式中      I′——等效负荷；a1，a2…，——各段电流平均值(标么值)；t1，t2…，——对应各段负荷电流的时间间隔(h)。    

7、公式(C2)适用于计算等效起始负荷I′1和等效过负荷I′2。时间间隔t计算起始负荷时可取1h，过负荷时应取≤0.5个小时。    等效起始负荷I′1也可根据过负荷前12h的负荷，每小时取1个值的简化公式来计算：                (C3)式中a1，a2,a3，…，a12——时间间隔1h的平均负荷(标么值)。    如果负荷曲线包括几个过负荷高峰，则计算等效过负荷I′2应该用。对于较小的过负荷值也可以归算到起始负荷I1中去。    如果计算出的I′2大于0.9Imax(Imax取0.5h

8、的平均值)，则k2=I′2，如果I′2小于0.9Imax，则取k2=0.9Imax，此时过负荷等效时间t′2按下式计算：                           (C4)式中t2——过负荷时间(h)；    t′2——等效过负荷时间(h)。C4 过负荷时变压器的寿命损失    变压器在过负荷时，其各部分的温度将比额定负荷时为高。绝缘的老化程度与温度有关，现在国际上认为，变压器用电缆纸在80～140℃范围内，温度每升高6℃，其绝缘寿命损失增加一倍，简称为六度法则。